[發明專利]一種用于廢水的好氧生物處理水平轉鼓反應器及其應用

有效

• 申請號: 201911191888.0
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110902815B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 洪楓;袁海彬;陳琳
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C02F3/08
• 分類號: C02F3/08;C02F3/34;C02F101/30;C02F103/30
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 黃志達;魏峯

本發明涉及一種用于廢水的好氧生物處理水平轉鼓反應器及其應用。該反應器包括水平轉鼓(9)，水平轉鼓(9)的鼓面設有孔眼，水平轉鼓(9)的鼓面可填充固定化微生物或固定化酶(10)，水平轉鼓(9)內部的中軸線位置設置轉軸(5)，轉軸(5)的一端連接電機(6)。該反應器適用于多種氧化酶及好氧微生物，能顯著提高固定化微生物及固定化酶的熱穩定性和重復使用效率，從而提高廢水處理效率。

技術領域

本發明屬于廢水處理反應器及其應用領域，特別涉及一種用于廢水的好氧生物處理水平轉鼓反應器及其應用。

背景技術

隨著紡織工業的快速發展，染料的大量使用已成為世界各國的必然趨勢。然而，高達50％的染料并沒有固定在紡織纖維上，而是作為液相污染物殘留下來。大多數染料具有毒性并致癌，會對天然水體資源造成破壞。染料廢水的排放需要規范標準，否則將導致我國生態環境的惡化。因此，對工業廢水中染料的脫色和降解是一個世界性的研究熱點。傳統的污水處理方法主要有吸附法、活性炭法、溶劑萃取法、化學氧化法等。但這些方法存在著成本高、條件難控、操作復雜等缺點。近年來，生物降解法因其工作條件溫和、環境友好、效率高等優點，在工業廢水處理中得到了廣泛的研究。在眾多的生物降解方法中，微生物系統和酶系統被證明是處理工業紡織廢水的有效途徑。許多微生物都被證實能有效用于染料廢水的處理，如普通變形桿菌、北格力絲孢菌、糞腸球菌、白腐真菌、彩絨革蓋菌等。而用于印染廢水處理的生物酶包括木素過氧化物酶、漆酶、辣根過氧化物酶、大豆過氧化物酶、酪氨酸酶、多酚氧化酶、偶氮還原酶等。

在污水實際處理過程中，游離的微生物或酶蛋白由于制備成本較高且易失活，限制了其大規模應用。固定化技術為提高微生物或酶的重復使用率和穩定性提供了有利保障。多種材料可用作微生物和酶的固定化載體，如有機材料——細菌納米纖維素、聚丙烯腈、海藻酸鹽等，無機材料——二氧化硅、活性炭、碳納米管和石墨烯等。為提高固定化微生物及固定化酶處理廢水的進程，多種反應器被設計并開發用于廢水處理，如膜生物反應器(CN209292066U)、雙室生物反應器(CN105565586A)、曝氣生物流化床反應器等(CN102583911A)。然而，這些反應器的設計大多針對于操作的便利性，而忽略了微生物及酶的生物特性。此外，這些反應器大多需要額外的曝氣裝置，并且穩定性差，易導致微生物及酶失活，廢水處理效率低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于廢水的好氧生物處理水平轉鼓反應器及其應用，以克服現有技術中固定化微生物或固定化酶處理廢水時效率低、穩定性差以及重復使用性差等缺陷。

本發明提供一種好氧生物處理水平轉鼓反應器，所述反應器包括水平轉鼓，所述水平轉鼓的鼓面設有孔眼，所述水平轉鼓的鼓面可填充固定化微生物或固定化酶，所述水平轉鼓內部的中軸線位置設置轉軸，所述轉軸伸出水平轉鼓的一端連接電機。

所述水平轉鼓的鼓表面由網眼材料和/或者橫輻條構成。

所述橫幅條的個數至少3個。

所述水平轉鼓為可更換式轉鼓網倉。

所述水平轉鼓的鼓表面的網眼尺寸根據固定化微生物或固定化酶的載體進行調整。

所述水平轉鼓由電機帶動進行轉動。

所述水平轉鼓的兩端鼓面全封閉或者由輻條支撐。

所述水平轉鼓內部可填充固定化微生物或固定化酶。

所述固定化微生物或固定化酶的形態包括膜狀、條帶、塊狀、顆粒中的至少一種。

所述固定化微生物或固定化酶通過磁性物質吸附在水平轉鼓的鼓面。

所述固定化微生物或固定化酶的載體包括有機高分子聚合物、無機物、納米纖維素或細菌纖維素。

所述固定化微生物或固定化酶的載體還包括磁性物質，以利于吸附在金屬轉鼓上。